Astronomowie uzyskali jak dotąd najbardziej szczegółowy obraz centralnego obszaru Drogi Mlecznej, ujawniając przyczynę zaskakująco niskiego tempa powstawania gwiazd pomimo obfitości gazu i pyłu. Wyniki przeglądu Centralnej Strefy Molekularnej ALMA (ACES) rzucają światło na długoletnią tajemnicę astronomii galaktycznej.
Tajemnica powolnego powstawania gwiazd
Jądro galaktyczne otaczające supermasywną czarną dziurę Sagittarius A* zawiera gęsty materiał o masie dziesiątków milionów mas Słońca. Według konwencjonalnych standardów powinno to wystarczyć do intensywnego formowania się gwiazd. Zamiast tego gwiazdy powstają około dziesięć razy wolniej, niż przewidywano.
Dlaczego jest to ważne? Zrozumienie tej rozbieżności jest niezwykle istotne, ponieważ w centrum Galaktyki znajduje się najbliższe laboratorium do badania serc galaktyk. Jądro Drogi Mlecznej, choć ekstremalne, daje wyjątkową okazję do obserwacji procesów zachodzących w odległych galaktykach, w których szczegóły są zamazane przez odległość.
Przełom ALMA: kompleksowy przegląd
Przegląd ACES wykorzystuje radioteleskop Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w Chile do sporządzenia mapy prawie całego obszaru centralnego regionu galaktyki rozciągającego się na 650 lat świetlnych. W przeciwieństwie do poprzednich badań, w których albo poświęcano szczegóły na rzecz szerokiego zasięgu, albo skupiano się na małych obszarach, ACES pozwala osiągnąć oba cele.
Zespół zmierzył ponad 70 sygnatur chemicznych w gazie, w tym krzemionkę, metanol i aceton, aby oszacować gęstość, temperaturę i ruch. Pozwala to naukowcom śledzić przepływy gazu, identyfikować fale uderzeniowe i identyfikować obszary, w których rozpoczyna się lub kończy proces powstawania gwiazd.
Ekstremalne warunki i analogie do wczesnego Wszechświata
Jądro galaktyczne charakteryzuje się ekstremalnymi warunkami, w tym masywnymi gwiazdami, które żyją szybko i umierają młodo w hipernowych (czasami nazywanych supernowymi). Te kolosalne eksplozje, uwalniające dziesięć razy więcej energii niż zwykłe supernowe, często powodują powstawanie czarnych dziur i uważa się, że powodują długotrwałe rozbłyski promieniowania gamma.
Naukowcy wykorzystują obecnie symulacje komputerowe porównywane z danymi z badań, aby zrozumieć, w jaki sposób przepływy gazu, chmury, promieniowanie i eksplozje oddziałują na siebie, promując lub powstrzymując powstawanie gwiazd.
„Uważamy, że ten region ma wiele podobieństw do galaktyk we wczesnym Wszechświecie” – mówi dyrektor ACES Steve Longmore, „gdzie gwiazdy powstawały w chaotycznych, ekstremalnych warunkach”.
Sugeruje to, że badanie jądra Drogi Mlecznej może dostarczyć wglądu w ewolucję galaktyk we wczesnym Wszechświecie. Badając miejsca, w których powstawanie gwiazd włącza się i wyłącza, naukowcy chcą odkryć siły kontrolujące tempo powstawania gwiazd w tych burzliwych obszarach.
Nowe dane stanowią ważny krok w kierunku zrozumienia ewolucji galaktyk i podstawowych procesów kształtujących Wszechświat.
